Überirdische Grün- und Gelbtöne färben die sengende Landschaft rund um den Dallol-Vulkan in Nordäthiopien. Diese fremdartige Welt ist voller hydrothermaler Becken, die zu den extremsten Umgebungen der Welt gehören - und einige von ihnen scheinen laut einer neuen Studie völlig ohne Leben zu sein.
Verschiedene Lebensformen auf unserem Planeten haben sich angepasst, um unter ziemlich harten Bedingungen zu überleben, Orte, die superschnell, supersäurehaltig oder supersalz sind, um nur einige zu nennen, sagte der leitende Autor der Studie, Purificación López-García, der Forschungsdirektor des französischen Nationalen Wissenschaftszentrums Forschung.
Aber kann das Leben in einer einzigen Umgebung überleben, die alle drei Bedingungen vereint, beispielsweise in den farbenfrohen Gewässern der hydrothermalen Region Dallol?
Um herauszufinden, ob diese extreme Umgebung die Grenzen des Lebens auf unserem Planeten überschreitet, haben die Forscher eine Reihe von Sole- oder Wasserbecken mit hohen Salzkonzentrationen in der Region untersucht. Einige waren extrem heiß, salzig und sauer, während andere noch sehr heiß und salzig waren, aber nicht zu sauer oder basisch. Die Wissenschaftler analysierten das gesamte in den Proben gefundene genetische Material, um dort lebende Organismen zu identifizieren.
Einige der milderen Pools waren voller Natriumchlorid, ein Zustand, dem einige winzige Organismen standhalten können. Die extremeren Umgebungen wiesen hohe Konzentrationen an Salz auf Magnesiumbasis auf, was "lebensgefährlich" ist, weil Magnesium die Zellmembran abbaut, sagte López-García.
In diesen extremsten Umgebungen, die wirklich sauer und heiß waren und Magnesiumsalze enthielten, fanden die Forscher keine DNA und damit keine Spur eines lebenden Organismus, heißt es in der Studie. Die Wissenschaftler entdeckten einen kleinen Hinweis auf DNA von einzelligen Organismen namens Archaea, wenn sie die Bedingungen in diesen Proben "erzwangen", sagte López-García. Das heißt, sie nahmen die Probe und amplifizierten die DNA weiter - stellen Sie sich vor, Sie zoomen in ein Bild hinein -, um festzustellen, ob es eine sehr kleine Menge gab, die sie übersehen hatten. Die Forscher stellten jedoch die Hypothese auf, dass diese geringe Menge an DNA wahrscheinlich das Ergebnis einer Kontamination durch eine benachbarte Salzebene ist, die von Menschen mitgebracht wurde, die das Gebiet oder den Wind besuchen.
Andererseits fanden die Forscher in den weniger extremen Teichen eine große Vielfalt von Mikroben, wiederum meist Archaeen. "Die Vielfalt der Archaeen ist wirklich sehr, sehr groß und sehr überraschend", sagte López-García. Die Forscher fanden einige Archaeen, von denen bekannt ist, dass sie in Gebieten mit hoher Salzkonzentration leben, und einige, von denen die Wissenschaftler keine Ahnung hatten, dass sie selbst in den relativ weniger salzigen Teichen überleben könnten.
Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass es einen Gradienten extremer Umgebungen gibt, von denen einige Leben beherbergen und andere, die bei der Suche nach Leben anderswo im Kosmos nicht als Vorsichtsmaßnahme dienen, fügte sie hinzu. "Es gibt diese Idee ... die besagt, dass jeder Planet mit flüssigem Wasser an der Oberfläche bewohnbar ist", sagte sie. Aber wie die leblosen Becken Äthiopiens vermuten lassen, könnte Wasser "eine notwendige Bedingung sein, aber es ist bei weitem nicht ausreichend".
Darüber hinaus haben die Forscher mithilfe von Elektronenmikroskopen das Vorhandensein von Biomorphen oder "Mineralniederschlägen, die winzige Zellen imitieren können" in Proben nachgewiesen, die sowohl aus leblosen Pools als auch aus Proben entnommen wurden, in denen sich Leben befindet, sagte López-García. "Wenn Sie zum Mars oder in fossile Umgebungen gehen und kleine, abgerundete Dinge sehen, könnten Sie versucht sein zu sagen, dass es sich um Mikrofossilien handelt, aber dies ist möglicherweise nicht der Fall."
Beweisen, dass das Leben nicht existiert
In dieser Studie gab es einige Schwächen, schrieb John Hallsworth, Dozent am Institut für globale Ernährungssicherheit der Queen's University in Belfast, Nordirland, in einem begleitenden Kommentar, der in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht wurde. Zum Beispiel konnte die DNA-Analyse der Forscher nicht feststellen, ob die nachgewiesenen Organismen lebendig oder aktiv waren, und es ist unklar, ob ihre Messungen der Wasserfaktoren wie des pH-Werts genau durchgeführt wurden, schrieb er.
Trotzdem gelang es dem Team, "die Geochemie und mikrobielle Vielfalt einer großen Anzahl von Solen zu charakterisieren, die ein breites Spektrum physikalisch-chemischer Bedingungen abdecken, und die große Vielfalt der vorhandenen archaischen Gemeinschaften aufzudecken", schrieb Hallsworth.
"Angesichts des Risikos, irgendeine Art von Kontamination zu entdecken, treffen Mikrobiologen, die in extremen Umgebungen arbeiten, viele Vorsichtsmaßnahmen, um dies zu vermeiden", sagte er. "In unserer Arbeit haben wir Proben unter vollständig aseptischen Bedingungen" oder solchen ohne Kontamination entnommen. Es ist unklar, warum es eine Diskrepanz zwischen den Studien gibt, und obwohl "sie behaupten, dass sie nicht sehen, was wir berichten", heißt das nicht, dass die älteren Ergebnisse falsch sind, sagte er. "Es muss noch mehr Arbeit geleistet werden."
Aber dieses ältere Papier ist "schwach", weil die Forscher nur Spuren einer Art von Archaeen gefunden haben, die den in der benachbarten Salzebene lebenden Archaeen ähnlich sind, und nicht genug getan haben, um eine Kontamination zu verhindern, sagte López-García.
"Die Ausbreitung ist in der Region aktiv", so dass diese Spur von Archaeen vom Wind oder von Touristen getragen werden könnte, ähnlich wie ihr Team auch Spuren von Archaeen entdeckte, aber vermutete, dass es sich um Verunreinigungen aus der benachbarten Salzebene handelte, sagte sie.
Die neuen Ergebnisse wurden am 28. Oktober in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht.
